JP2010085540A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体に画像を形成するにあたり所定の処理を行う処理ユニット、例えば現像装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a processing unit that performs a predetermined process when forming an image on a recording medium, for example, a developing device.
画像形成装置において、画像形成処理中に現像装置内の現像剤が温度上昇するのを抑制することは、高画質の画像を得るための有効な手段の1つである。現像剤の温度上昇の抑制手段として、例えば特許文献1のものが知られている。 In the image forming apparatus, suppressing the temperature rise of the developer in the developing device during the image forming process is one of effective means for obtaining a high-quality image. As a means for suppressing the temperature rise of the developer, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
特許文献1の画像形成装置は、冷却ダクトを用いて現像装置内の現像剤を冷却しており、具体的には、図9に示すように、現像装置105内に配置された現像装置側冷却ダクト110と、装置本体側に取り付けられると共に、現像装置側冷却ダクト110の上流側および下流側に連通された本体側冷却ダクト112とを有する冷却構造を含み、本体側冷却ダクト112から現像装置側冷却ダクト110にエアを流通させることにより、現像装置内の現像剤を冷却している。
特許文献1の画像形成装置では、現像装置側冷却ダクト110の流路断面積が大きく、本体側冷却ダクト112の流路断面積が小さい。そのため、現像装置側冷却ダクト110および本体側冷却ダクト112間には段差が生じている。このような段差が生じてしまうのは、一般に、現像装置側冷却ダクト110では冷却能力を大きくする要請がある一方で、本体側冷却ダクト112が、現像装置105の周囲の部材、例えば電気配線や現像装置の駆動系部材によってスペース上の制約を受けているからである。
In the image forming apparatus of Patent Document 1, the flow passage cross-sectional area of the developing device
この段差により、現像装置側冷却ダクトの上流側および下流側においてエアの渦巻きが発生する。この渦巻きは、エア流れの妨げとなるため、エアの風量損失が生じる。この風量損失を補うために、エアの風量を増大させることが考えられるが、そうすると、エアの風量を増大させた分だけ、消費エネルギーが大きくなってしまう。 Due to this step, air swirls are generated on the upstream side and the downstream side of the developing device side cooling duct. Since this swirl hinders air flow, air volume loss occurs. In order to compensate for this air flow loss, it is conceivable to increase the air flow rate. However, if this is done, the amount of energy consumed will increase by the amount of air flow increase.
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、冷却ガスの風量損失を低減して効率のよい冷却効果を奏することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the airflow loss of cooling gas and exhibiting an efficient cooling effect.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体内に配置され、記録媒体に画像を形成するにあたり所定の処理を行う処理ユニットと、前記処理ユニットをガスで冷却する冷却構造とを含む。前記冷却構造は、前記処理ユニット内に配設されたユニット側冷却ダクトと、前記装置本体に取り付けられて前記ユニット側冷却ダクト内に前記ガスを導く共に、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積と異なる流路断面積を有する本体側冷却ダクトと、前記ユニット側冷却ダクトと前記本体側冷却ダクトとを連結して両ダクトを連通させるダクト連結部材とを含む。前記ダクト連結部材は、前記ユニット側冷却ダクトの流路と前記本体側冷却ダクトの流路とを連通させるテーパ状の流路を有する。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an apparatus main body, a processing unit that is disposed in the apparatus main body and performs predetermined processing when forming an image on a recording medium, and the processing unit. And a cooling structure for cooling with gas. The cooling structure includes a unit-side cooling duct disposed in the processing unit, and a gas flow cross-sectional area of the unit-side cooling duct that is attached to the apparatus main body and guides the gas into the unit-side cooling duct. A main body side cooling duct having a different flow path cross-sectional area, and a duct connecting member that connects the unit side cooling duct and the main body side cooling duct to connect the two ducts. The duct connecting member has a tapered flow path that connects the flow path of the unit side cooling duct and the flow path of the main body side cooling duct.
本発明に係る画像形成装置によれば、ユニット側冷却ダクトおよび本体側冷却ダクトの各流路断面積が異なっている場合であっても、ダクト連結部材のテーパ状流路部によって、両冷却ダクトの流路間に段差を生じさせることなく両冷却ダクトを連結することができる。これにより、両ダクト間に段差がある場合に該段差近傍にガスが流れて生じ得る渦巻きが発生するのを抑制できる。その結果、風量損失が少なく、冷却効果の高い冷却構造を提供することが可能である。 According to the image forming apparatus of the present invention, both the cooling ducts are formed by the tapered flow path portion of the duct connecting member even when the flow path cross-sectional areas of the unit side cooling duct and the main body side cooling duct are different. Both cooling ducts can be connected without causing a step between the flow paths. Thereby, when there is a step between both the ducts, it is possible to suppress the generation of a spiral that may be caused by the flow of gas in the vicinity of the step. As a result, it is possible to provide a cooling structure with little airflow loss and high cooling effect.
本発明の好ましい実施形態では、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積は、前記本体側冷却ダクトの流路断面積より大きく設定されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the channel cross-sectional area of the unit side cooling duct is set larger than the channel cross sectional area of the main body side cooling duct.
本体側冷却ダクトの周囲には、処理ユニットの電気配線や、処理ユニットの駆動系部材が存在することから、本体側冷却ダクトの流路断面積を大きくすることは難しい。しかしながら、本発明に係る画像形成装置の冷却構造によれば、本体側冷却ダクトの流路断面積を大きくできなくても、ダクト連結部材のテーパ状流路部によってユニット側冷却ダクトの流路断面積を大きくできるので、ユニット側冷却ダクトによる処理ユニットの冷却効果が一層高められる。 Since the electrical wiring of the processing unit and the drive system member of the processing unit exist around the main body side cooling duct, it is difficult to increase the flow path cross-sectional area of the main body side cooling duct. However, according to the cooling structure of the image forming apparatus according to the present invention, even if the flow path cross-sectional area of the main body side cooling duct cannot be increased, the flow path breakage of the unit side cooling duct is caused by the tapered flow path portion of the duct connecting member. Since the area can be increased, the cooling effect of the processing unit by the unit side cooling duct is further enhanced.
本発明の他の好ましい実施形態では、前記ダクト連結部材は、前記本体側冷却ダクトの流路断面積とほぼ同一の流路断面積の第1ガス流路を有し、前記本体側冷却ダクトが嵌合される本体側嵌合部と、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積とほぼ同一の流路断面積の第2ガス流路を有し、前記ユニット側冷却ダクトに嵌合されるユニット側嵌合部とを含み、前記第1ガス流路および前記第2ガス流路間が、前記テーパ状流路として構成されている。 In another preferred embodiment of the present invention, the duct connecting member has a first gas flow path having a flow path cross-sectional area substantially the same as the flow path cross-sectional area of the main body side cooling duct, and the main body side cooling duct is A unit fitted with the unit-side cooling duct, having a body-side fitting portion to be fitted, and a second gas channel having a channel cross-sectional area substantially the same as the channel cross-sectional area of the unit-side cooling duct A side fitting portion is included, and the space between the first gas flow path and the second gas flow path is configured as the tapered flow path.
本発明の他の好ましい実施形態では、前記画像形成ユニットは現像装置であり、この現像装置は、画像形成処理に用いられる現像剤を貯留すると共に、前記現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能とされた現像剤貯留部と、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取って該現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤貯留部から前記現像剤担持体が受け取る前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを含む。 In another preferred embodiment of the present invention, the image forming unit is a developing device, and the developing device can store the developer used for image forming processing and can convey the developer while stirring. A developer storage portion, a developer carrier that receives the developer from the developer storage portion and carries the developer, and the developer that the developer carrier receives from the developer storage portion. And a developer regulating member that regulates the amount.
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像装置は、さらに、第1部分が前記現像剤貯留部内に延在し、かつ前記第1部分と異なる第2部分が前記ユニット側冷却ダクト内に延在する放熱部材を含む。現像剤は、現像剤貯留部内で攪拌されるため摩擦熱を発生させるが、この構成によれば、放熱部材の第2部分は、冷却効果の高いユニット側冷却ダクト内に延在しているので、現像剤の放熱を促進することが可能である。 In still another preferred embodiment of the present invention, the developing device further includes a first portion extending into the developer reservoir and a second portion different from the first portion in the unit side cooling duct. The extending heat dissipation member is included. Since the developer is agitated in the developer reservoir, it generates frictional heat. According to this configuration, the second portion of the heat dissipation member extends into the unit-side cooling duct having a high cooling effect. It is possible to promote the heat dissipation of the developer.
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像装置の前記現像剤規制部材は、第1部分が前記現像剤担持体上の現像剤と接触し、かつ前記第1部分と異なる第2部分が前記ユニット側冷却ダクト内に延在する。この構成によれば、現像剤規制部材の第2部分は、冷却効果の高いユニット側冷却ダクト内に延在しているので、現像剤が現像剤担持体上で発生する熱を放熱することが可能である。 In still another preferred embodiment of the present invention, the developer regulating member of the developing device has a first portion in contact with the developer on the developer carrying member and a second portion different from the first portion. It extends in the unit side cooling duct. According to this configuration, since the second portion of the developer regulating member extends in the unit-side cooling duct having a high cooling effect, the developer can dissipate heat generated on the developer carrier. Is possible.
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像装置の前記現像剤貯留部は、壁部で仕切られた空間で構成され、前記壁部の一部分に前記ユニット側冷却ダクトが貫通して設けられている。この構成によれば、冷却効果の高いユニット側冷却ダクトが、現像剤貯留部を構成する壁部に設けられているので、現像剤貯留部内で攪拌されて摩擦熱を発生させる現像剤の放熱を促進させることが可能である。 In still another preferred embodiment of the present invention, the developer storage portion of the developing device is configured by a space partitioned by a wall portion, and the unit side cooling duct is provided through a part of the wall portion. ing. According to this configuration, since the unit-side cooling duct having a high cooling effect is provided on the wall portion constituting the developer storing portion, the developer that is agitated in the developer storing portion to generate heat of friction is radiated. It is possible to promote.
本発明に係る画像形成装置によれば、ダクト連結部材のテーパ状流路部によって、冷却ダクト間に段差を生じさせることなく両冷却ダクトを連結することができる。これにより、両冷却ダクト間に段差がある場合に該段差近傍にガスが流れて生じ得る渦巻きが発生するのを抑制できる。その結果、風量損失が少なく、冷却効率のよい冷却構造を提供することが可能である。 According to the image forming apparatus of the present invention, both the cooling ducts can be connected without causing a step between the cooling ducts by the tapered flow path portion of the duct connecting member. Thereby, when there is a step between both cooling ducts, it is possible to suppress the occurrence of vortex that may be generated by the gas flowing in the vicinity of the step. As a result, it is possible to provide a cooling structure with little airflow loss and good cooling efficiency.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す正面図である。画像形成装置は、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ、およびこれらの複合機のいずれでもよいが、本実施形態では、画像形成装置がプリンタである場合につき説明する。また、画像形成装置は、モノクロ印刷用のプリンタとして説明しているが、タンデム方式のカラー印刷用のプリンタであってもよい。 FIG. 1 is a front view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus may be, for example, a printer, a copier, a facsimile machine, or a complex machine thereof. In the present embodiment, a case where the image forming apparatus is a printer will be described. Further, although the image forming apparatus is described as a monochrome printing printer, it may be a tandem color printing printer.
画像形成装置は、装置本体100を含み、その装置本体100は、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像データに基づき用紙P等の記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部1と、用紙P上のトナー像を該用紙Pに定着させる定着処理を施す定着部13と、用紙Pを貯留する用紙貯留部10と、定着処理が施された用紙Pが排出される用紙排出部14とを有する。
The image forming apparatus includes an apparatus
画像形成部1は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像が形成される感光体ドラム2と、感光体ドラム2の周面を均一に帯電させる帯電器3と、感光体ドラム2の周面上の静電潜像にトナー(現像剤)を供給する現像装置4と、感光体ドラム2との間でニップ部を形成して、該ニップ部を通過した用紙Pにトナー像を転写させる転写ローラ5と、感光体ドラム2の周面上の残留トナーを除去して該周面を清浄化するクリーニングユニット6と、感光体ドラム2の残留電位を除去する除電器7とを有する。帯電器3、現像装置4、転写ローラ5、クリーニングユニット6および除電器7は、感光体ドラム2の周囲に沿って、かつ感光体ドラム2の矢印で示す回転方向に沿って配置されている。また、画像形成部1は、感光体ドラム2の上方に配置され、感光体ドラム2の周面を露光する露光器8を有する。
The image forming unit 1 includes a
定着部13は、加熱源である通電発熱体を内部に有する加熱ローラ13aと、加熱ローラ13aと対向配置された加圧ローラ13bを含み、加熱ローラ13aおよび加圧ローラ13b間には、用紙Pが通過するニップ部が形成されている。
The fixing
また、装置本体100の内部には、用紙Pを、用紙貯留部10、画像形成部1、定着部13、用紙排出部14の順に搬送するための用紙搬送路12が形成されている。装置本体100の内部には、さらに、用紙Pを用紙貯留部10から一枚ずつ繰り出すことが可能な用紙供給器20が配設されている。
In addition, a
画像形成装置による画像形成処理は、以下のように行われる。帯電器3によって感光体ドラム2の周面を均一に帯電させた後、画像データに基づき、露光器8によりレーザ光9を感光体ドラム2の周面に照射することによって該周面を露光する。これにより、感光体ドラム2の周面上に静電潜像が形成される。次に、現像装置4から静電潜像にトナーが供給されて該静電潜像が現像される。これにより、感光体ドラム2の周面上にトナー像が形成される。この後、用紙貯留部10から用紙搬送路12によって搬送されてきた用紙Pが感光体ドラム2および転写ローラ5間のニップ部を通過すると、トナー像が用紙P上に転写される。この転写の際、感光体ドラム2と転写ローラ5との間に転写バイアスを印加して、帯電しているトナーの用紙Pへの移動を円滑に行わせている。
Image forming processing by the image forming apparatus is performed as follows. After the peripheral surface of the
次に、トナー像が転写された用紙Pは、定着部13に搬送され、加熱ローラ13aおよび加圧ローラ13b間のニップ部を通過しながら加熱ローラ13aからの熱を得て定着処理が施される。定着処理が施された用紙Pは、用紙排出部14に排出される。
Next, the sheet P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing
感光体ドラム2からトナー像を用紙Pに転写した後、感光体ドラム2の周面上に残留したトナーは、クリーニングユニット6によって回収され、次に、感光体ドラム2の周面上の残留電位が除電器7によって消去される。この後、感光体ドラム2は、再び帯電器3によって帯電され、上述した画像形成処理が繰り返される。
After the toner image is transferred from the
なお、本明細書において、「現像剤」は、「トナー」と「磁性キャリア」とからなる二成分系の現像剤を例にしているが、「現像剤」は、トナーのみからなる一成分系のものであってもよい。 In this specification, “developer” is a two-component developer composed of “toner” and “magnetic carrier”, but “developer” is a one-component system composed of only toner. It may be.
ところで、上述した構成の画像形成装置では、画像形成処理に伴って、例えば画像形成部1の現像装置4が発熱する。現像剤を貯留する現像装置4は、後述するように、該現像剤を攪拌しつつ感光体ドラム2に供給するため、現像剤は攪拌動作によって摩擦熱を発生させる。この摩擦熱により、現像剤の温度が上昇して、流動性が低下したり、帯電性が低下したりする。その結果、高画質のトナー像を感光体ドラム2上に形成するのが困難になる。したがって、トナー像の高画質化のために、現像装置4内で現像剤を冷却する必要がある。その手段として、本実施形態では、現像装置4に冷却構造を設けている。冷却構造は、現像装置4内に配置されるユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48、装置本体100側に配置される本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62、およびユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48と本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62とを連結する第1〜第3連結ダクト70,71,72から構成される。以下、冷却構造について、現像装置4の構造と併せて説明する。
By the way, in the image forming apparatus having the above-described configuration, for example, the developing
図2および図3のそれぞれは、冷却構造が設けられた現像装置4を前方から見た外観斜視図および現像装置4を後方から見た外観斜視図である。現像装置4は、該現像装置4の内部空間を画定し、装置本体100の前後方向(図1の紙面に対して垂直方向)に延びる現像容器45を含む。現像容器45は、前記前後方向に延び、後述するマグネットローラ56等を右方および上方から覆う主カバー45aと、前記前後方向に延び、後述するユニット側第1冷却ダクト46、現像剤貯留部41等を左方から覆う左側板45bと、前記前後方向における現像装置4の前側端部4a(図4)を覆う前側板45cと、前記前後方向における現像装置4の後側端部4bを覆う後側板45dと、底板45eとを有する。
2 and 3 are an external perspective view of the developing
図4は、現像装置4を後方から見た外観斜視図であり、説明の容易化のために、前側板45cおよび後側板45dを省略すると共に、現像装置4の外観を簡略化して示している。現像装置4の内部空間には、現像装置4の前側端部4aから後側端部4bにかけて長手方向(つまり、装置本体100の前後方向)に延びる3つの、ユニット側第1冷却ダクト46、ユニット側第2冷却ダクト47およびユニット側第3冷却ダクト48が配置されている。これらのユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48には、後述する本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62から冷却ガス、例えばエアが供給される。
FIG. 4 is an external perspective view of the developing
図5は、図2のV−V線に沿って切断した断面図であり、現像装置4の内部構成およびユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48の配置を示す。現像装置4は、その内部空間に、トナー含有の現像剤を貯留すると共に、現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能とされた現像剤貯留部41と、感光体ドラム2の周面上にトナー(現像剤)を供給して前記周面上にトナー像を形成する現像ローラ42と、現像ローラ42に対向配置されて現像ローラ42に現像剤を供給するマグネットローラ56と、現像剤貯留部41の上方かつマグネットローラ56の近傍に配置され、現像剤貯留部41から現像剤を汲み上げてマグネットローラ56に現像剤を供給する汲上げローラ54と、現像剤貯留部41からマグネットローラ56に供給される現像剤の量を規制する現像剤規制ブレード(現像剤規制部材)55とを含む。本実施形態では、現像ローラ42およびマグネットローラ56は、現像剤を担持する現像剤担持体を構成する。また、現像ローラ42、マグネットローラ56および汲上げローラ54は、ユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48と同様に、各軸心が現像装置4の長手方向に延びるように現像装置4内に配設されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2, and shows the internal configuration of the developing
現像剤貯留部41は、現像装置4の長手方向に延びる2つの隣り合う現像剤貯留室41a,41bから構成されており、現像剤貯留室41a,41bは、例えばアルミニウム等の金属からなる仕切り板50によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両隅部において互いに連通されている。また、各現像剤貯留室41a,41bには、回転により現像剤を攪拌するスクリューフィーダ43,44が回転可能に装着されている。スクリューフィーダ43,44は、搬送方向が互いに逆方向に設定されているので、現像剤は、現像剤貯留室41aおよび現像剤貯留室41b間を攪拌されつつ搬送される。また、現像剤貯留室41aには、現像容器45の前側板45cよりも前方に突出するトナー受入口(図2)38が取り付けられており、現像剤貯留部41は、図略のトナーカートリッジからトナー受入口38を介してトナーを受け入れる。
The
現像剤規制ブレード55は、現像装置4の長手方向に延びる板部材であって、マグネットローラ56の周面に磁気的に付着した現像剤の量を規制することによりマグネットローラ56から供給される現像剤の量を規制するものである。現像剤規制ブレード55の先端部55aとマグネットローラ56の周面との間には、所定寸法の僅かな隙間が形成されており、マグネットローラ56が回転すると、現像剤は、前記隙間において現像剤規制ブレード55の先端部55aによって規制される。これにより、マグネットローラ56の周面に、所定厚みの現像剤層が均一に形成される。
The
ユニット側第1冷却ダクト46は、現像装置4の内部空間の左上隅部に沿って長手方向に延びるダクトであり、略逆U字形のダクト本体46aと、左側板45bの一部からなる底壁46bとで構成される。ダクト本体46aと底壁46bとで囲まれる空間が、ユニット側第1冷却ダクト46の流路となる。ユニット側第1冷却ダクト46の流路内には、現像剤貯留部41の仕切り板50が配置されている。具体的には、仕切り板50の一端部(第1部分)50aは、現像剤貯留室41a,41bを仕切るように現像剤貯留室41a,41b間に配設されている一方、他端部(第2部分)50bは、ユニット側第1冷却ダクト46内に延在するようにその形状が設定されている。その形状は、図5では、逆コ字形に設定されているが、特に限定されるものではない。
The unit-side first cooling
ユニット側第2冷却ダクト47は、現像容器45の内部空間における、マグネットローラ56の上方箇所に相当する右上隅部に沿って長手方向に延びるダクトであり、現像容器45の主カバー45aおよび現像剤規制ブレード55を利用してその流路を画定している。具体的には、マグネットローラ56の上方箇所に対応する主カバー45aの一部を略コ字形に成形し、その略コ字形部分45aaの開口側を、現像剤規制ブレード55における先端部55aを除く本体部分55bで閉塞することにより、ユニット側第2冷却ダクト47を構成している。
The unit-side second cooling
ユニット側第3冷却ダクト48は、現像容器45の底板45eと一体に形成されている。具体的には、底板45eは、例えばアルミニウムからなり、左側板45bと共に現像剤貯留部41の現像剤貯留室41a,41bを画定するものであるが、その底板45eに、現像剤貯留部41の下方位置で長手方向に延びるように底板45eを貫通する流路が設けられている。この流路がユニット側第3冷却ダクト48を構成している。なお、図5では、4つの流路がユニット側第3冷却ダクト48を構成しているが、流路の数は任意である。
The unit side third cooling
図2および図3に戻って、前側板45cおよび後側板45dのそれぞれには、ユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48と対応する位置に、該ユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48と、後述する本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62(図6)とを連結する第1〜第3ダクト連結部材70,71,72が一体に形成されている。第1〜第3ダクト連結部材70,71,72は、ユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48の断面形状に対応する断面形状を有している。なお、第1〜第3ダクト連結部材70,71,72を前側板45cおよび後側板45dのそれぞれに一体に形成する代わりに、前側板45cおよび後側板45dにおける、ユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48に対応する位置に開口を形成し、それらの開口に、第1〜第3ダクト連結部材70,71,72を嵌入してもよい。
2 and 3, each of the
図6は、第1〜第3ダクト連結部材70,71,72に連結される本体側第1〜第3冷却ダクト46,47,48の斜視図である。同図に示す本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62は、現像装置4が組み付けられる装置本体100側の組付けフレーム80に形成された所定の貫通孔を通るように設定されており、現像容器45の後側板45dに形成された対応する第1〜第3ダクト連結部材70,71,72(図3)に連結されるものである。すなわち、本体側第1冷却ダクト60は、第1ダクト連結部材70に連結され、本体側第2冷却ダクト61は、第2ダクト連結部材71に連結され、本体側第3冷却ダクト62は、第3ダクト連結部材72に連結される。また、現像容器45の前側板45cに形成された第1〜第3ダクト連結部材70,71,72(図2)にも、図略の本体側第1〜第3冷却ダクトが同様に連結される。本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62は、上流側において共通のダクト(図示せず)に連結され、共通の冷却ガス供給装置(冷却ガスがエアの場合は、送風機)から冷却ガスの供給を受けることが好ましい。冷却ガスが、例えば現像装置4の前方から後方にかけて流れるとすると、図6に示す本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62は、現像装置4内のユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48を通った冷却ガスが排出される下流側のダクトとなる。なお、上流側となる本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62と、下流側となる本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62とは同一の形状を有する。
FIG. 6 is a perspective view of the main body side first to
組付けフレーム80は、本体側第1冷却ダクト60および本体側第2冷却ダクト61の下方かつ本体側第3冷却ダクト62の上方の位置に貫通孔81を有しており、この貫通孔81には、現像装置4の現像剤貯留室41bのスクリューフィーダ44に回転駆動力を与える図略の駆動源に連結された回転力伝達部材82が挿通されている。回転力伝達部材82は、スクリューフィーダ44の後端部に取り付けられた連結部材84(図3)に連結されて回転力をスクリューフィーダ44に伝える。組付けフレーム80には、回転力伝達部材82に加え、現像装置4を組付けフレーム80に組付けるための種々の部材や電気配線等が設けられているので、現像装置4が組付けフレーム80に組み付けられた状態では、現像装置4の後側板45dと組付けフレーム80との間のスペースは極めて狭い。また、現像装置4の前側板45cと組付けフレーム80との間のスペースも同様の理由により極めて狭い。
The
次に、冷却構造におけるユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48および本体側第1〜第3冷却ダクト60,61,62の連結構造について説明する。図7は、ユニット側第1冷却ダクト46および本体側第1冷却ダクト60間の連結構造を代表例として、その連結構造を現像装置4の上方から見た断面図である。なお、以下の説明では、冷却ガスは、矢印で示すように、現像装置4の前方(つまり、上流側)から後方(つまり、下流側)に向けて流れるものとする。第1ダクト連結部材70は、上流側連結部材73と下流側連結部材74とからなる。上流側連結部材73(図7における下側の連結部材)は、本体側第1冷却ダクト60のガス流出部63と、このガス流出部63の流路断面積と異なる流路断面積を有するユニット側第1冷却ダクト46の上流側端部46cとを連結する部材であり、ガス流出部63の流路と上流側端部46cの流路とを連通させるガス流路75を有している。
Next, the connecting structure of the unit side first to
具体的には、上流側連結部材73は、本体側第1冷却ダクト60のガス流出部63の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流入口73aaを有し、ガス流出部63が嵌合可能な本体側嵌合部73aと、ユニット側第1冷却ダクト46の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流出口73bbを有し、ユニット側第1冷却ダクト46の上流側端部に嵌入可能なユニット側嵌合部73bとを含む。上流側連結部材73のガス流路75は、ガス流入口73aaからガス流出口73bbに向かって徐々に流路断面積が大きくなるように設定されている。言い換えれば、上流側連結部材73のガス流路75は、テーパ状の流路として形成されている。本実施形態では、ガス流入口73aaおよびガス流出口73bbは略矩形の形状を有しており、ガス流入口73aaの各辺と、その辺に対応するガス流出口73bbの辺とが連続して4つのテーパ面を構成している。なお、ガス流入口73aaおよびガス流出口73bbの形状は矩形に限られず、例えば略正方形であってもよい。その場合、構成される4つのテーパ面は互いに同一の傾斜角度を有している。
Specifically, the
本体側第1冷却ダクト60のガス流出部63と、ガス流出部63が嵌合される上流側連結部材73の本体側嵌合部73aとの間には、ウレタン等からなるシール部材85が介在している。また、ユニット側第1冷却ダクト46の上流側端部46cは、ウレタン等からなるシール部材86を介して上流側連結部材73のユニット側嵌合部73bを受容できるように寸法設定されている。図8は、上流側連結部材73のユニット側嵌合部73bにシール部材86が貼られた状態を示している。
A
一方、下流側連結部材74(図7における上側の連結部材)は、本体側第1冷却ダクト60′のガス流入部64と、このガス流入部64の流路断面積と異なる流路断面積を有するユニット側第1冷却ダクト46の下流側端部46dとを連結する部材であり、ガス流入部64の流路と下流側端部46dの流路とを連通させるガス流路76を有している。
On the other hand, the downstream connecting member 74 (upper connecting member in FIG. 7) has a gas cross-sectional area different from the
下流側連結部材74は、上流側連結部材73と鏡面関係にある部材であって、具体的には、本体側第1冷却ダクト60′のガス流入部64の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流出口74aaを有し、ガス流入部64が嵌合可能な本体側嵌合部74aと、ユニット側第1冷却ダクト46の流路断面積とほぼ同一の流路断面積のガス流入口74bbを有し、ユニット側第1冷却ダクト46の下流側端部46dに嵌入可能なユニット側嵌合部74bとを含む。下流側連結部材74のガス流路76は、ユニット側嵌合部74bのガス流入口74bbから本体側嵌合部74aのガス流出口74aaに向かって徐々に流路断面積が小さくなるように設定されている。言い換えれば、下流側連結部材74のガス流路76は、テーパ状の流路として形成されている。
The downstream
下流側連結部材74は、上流側連結部材73と同様に、シール部材87,88を介して本体側第1冷却ダクト60′とユニット側第1冷却ダクト46とを連結している。具体的には、本体側第1冷却ダクト60′のガス流入部64と、ガス流入部64が嵌合される下流側連結部材74の本体側嵌合部74aとの間には、ウレタン等からなるシール部材87が介在している。また、ユニット側第1冷却ダクト46の下流側端部46dは、ウレタン等からなるシール部材88を介して下流側連結部材74のユニット側嵌合部74bを受容できるように寸法設定されている。
Similarly to the upstream
上述のように構成された冷却構造によれば、ユニット側第1冷却ダクト46および本体側第1冷却ダクト60,60′の各流路断面積が異なっている場合であっても、第1ダクト連結部材70の上流側連結部材73および下流側連結部材74の各テーパ状流路75,76によって、本体側第1冷却ダクト60のガス流出部63の流路とユニット側第1冷却ダクト46の上流側端部46cの流路との間、および本体側第1冷却ダクト60′のガス流入部64の流路とユニット側第1冷却ダクト46の下流側端部46dの流路との間に段差を生じさせることなく、ユニット側第1冷却ダクト46と本体側第1冷却ダクト60,60′とを連結することができる。これにより、ユニット側第1冷却ダクト46および本体側第1冷却ダクト60,60′間に段差がある場合に該段差近傍に冷却ガスが流れて生じ得る渦巻きが発生するのを抑制できる。その結果、冷却ガスは、本体側第1冷却ダクト60およびユニット側第1冷却ダクト46間と、ユニット側第1冷却ダクト46および本体側第1冷却ダクト60′間とを円滑に流れるので、風量損失が少なく、冷却効率のよい冷却構造を提供することが可能である。
According to the cooling structure configured as described above, even if the flow path cross-sectional areas of the unit-side first cooling
また、現像装置4と現像装置4が組み付けられる組付けフレーム80との間、つまり本体側第1冷却ダクト60,60′の周囲には、現像装置4の電気配線や駆動系部材が存在することから、本体側第1冷却ダクト60,60′の流路断面積を大きくすることは難しい。しかしながら、冷却構造によれば、本体側第1冷却ダクト60,60′の流路断面積を大きくできなくても、第1ダクト連結部材70の上流側連結部材73および下流側連結部材74の各テーパ状流路75,76によってユニット側第1冷却ダクト46の流路断面積を大きくできるので、ユニット側第1冷却ダクト46による現像装置4の冷却効果が高められる。
Further, the electrical wiring and drive system members of the developing
なお、本体側第2冷却ダクト61とユニット側第2冷却ダクト47とを連結する第2ダクト連結部材71、および本体側第3冷却ダクト62とユニット側第3冷却ダクト48とを連結する第3ダクト連結部材72は、上述した第1ダクト連結部材70と、形状を除き実質的に同様な構成を有しているので、第2ダクト連結部材71および第3ダクト連結部材72についての詳細な説明は省略する。
The second
次に、冷却構造の現像装置4に対する作用について説明する。現像装置4は、上述したように画像形成処理に伴って発熱する。詳細には、現像剤は、現像剤規制ブレード55およびマグネットローラ56間の隙間において現像剤規制ブレード55の先端部55aによって穂切りされる際に現像剤規制ブレード55およびマグネットローラ56間でストレスが掛かるため、摩擦熱が発生する。また、現像剤貯留部41内の現像剤がスクリューフィーダ43,44によって攪拌されると、現像剤同士が擦れ合って摩擦熱が発生する。摩擦熱により現像剤が熱を保有するようになると、現像剤の帯電量を低下させる原因となる。また、現像装置4内の温度も上昇するので、現像剤に含有されるトナーの温度も上昇して、現像剤規制ブレード55等に融着し、現像剤層が均一に形成されないなどの現象が発生する。その結果、感光体ドラム2の周面にトナー像を良好に形成することが困難になる。しかしながら、本実施形態に係る画像形成装置では、冷却構造のユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48によって、そのような摩擦熱を放熱して現像装置4内の温度上昇を抑制している。
Next, the effect | action with respect to the developing
具体的には、現像剤貯留部41において、現像剤の攪拌により発生した摩擦熱は、仕切り板50の一端部50aから他端部50bに伝わり、他端部50bはその摩擦熱を保有するようになる。仕切り板50の他端部50bは、ユニット側第1冷却ダクト46内に配設されているので、摩擦熱は、ユニット側第1冷却ダクト46内を流れる冷却ガスによって放熱される。
Specifically, the frictional heat generated by the developer agitation in the
また、マグネットローラ56の周面に担持されている現像剤が発する熱は、現像剤規制ブレード55の先端部55aから本体部分55bに伝わり、本体部分55bは熱を保有するようになる。現像剤規制ブレード55の本体部分55bは、ユニット側第2冷却ダクト47の流路を画定する部材として用いられているので、本体部分55bの前記熱は、ユニット側第2冷却ダクト47内を流れる冷却ガスによって放熱される。
Further, the heat generated by the developer carried on the peripheral surface of the
さらに、現像剤貯留部41において、現像剤の攪拌により発生した摩擦熱は、現像剤貯留部41の空間を画定する底板45eに伝わり、底板45eはその摩擦熱を保有するようになる。底板45eには、ユニット側第3冷却ダクト48が設けられているので、摩擦熱は、ユニット側第3冷却ダクト内を流れる冷却ガスによって放熱される。
Further, the frictional heat generated by the developer agitation in the
このようにして、ユニット側第1〜第3冷却ダクト46,47,48は、現像装置4内で温度が上昇するのを抑制、ひいては現像剤に含有されるトナーが溶融するのを抑制する。その結果、高画質のトナー像が感光体ドラム2の周面上に形成される。
In this way, the unit-side first to
以上説明した本発明の実施形態に係る画像形成装置では、ユニット側冷却ダクト46,47,48および本体側冷却ダクト60,61,62を3本ずつ用いた場合につき説明したが、それらの本数は限定されるものではなく、所望の冷却効果が得られる限り、2本でもあってもよいし、4本であってもよい。
In the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention described above, the case where three unit
また、冷却構造を現像装置4に適用した場合につき説明したが、冷却構造は、例えばクリーニングに適用してもよい。
Further, although the case where the cooling structure is applied to the developing
1 画像形成部
2 感光体ドラム
4 現像装置
45 現像容器
46,47,48 ユニット側第1〜第3冷却ダクト
46c 上流側端部
60,61,62 本体側第1〜第3冷却ダクト
63 ガス流出部
70,71,72 第1〜第3ダクト連結部材
73 上流側連結部材
73a 本体側嵌合部
73aa ガス流入口
73b ユニット側嵌合部
73bb ガス流出口
74 下流側連結部材
75 ガス流路
80 組付けフレーム
85,86 シール部材
100 画像形成装置本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記装置本体内に配置され、記録媒体に画像を形成するにあたり所定の処理を行う処理ユニットと、
前記処理ユニットをガスで冷却する冷却構造と、
を備え、
前記冷却構造は、
前記処理ユニット内に配設されたユニット側冷却ダクトと、
前記装置本体に取り付けられて前記ユニット側冷却ダクト内に前記ガスを導く共に、前記ユニット側冷却ダクトの流路断面積と異なる流路断面積を有する本体側冷却ダクトと、
前記ユニット側冷却ダクトと前記本体側冷却ダクトとを連結して両ダクトを連通させるダクト連結部材と、
を含み、
前記ダクト連結部材は、前記ユニット側冷却ダクトの流路と前記本体側冷却ダクトの流路とを連通させるテーパ状の流路を有する画像形成装置。 The device body;
A processing unit that is disposed in the apparatus main body and performs predetermined processing when forming an image on a recording medium;
A cooling structure for cooling the processing unit with a gas;
With
The cooling structure is
A unit-side cooling duct disposed in the processing unit;
A main body side cooling duct attached to the apparatus main body to guide the gas into the unit side cooling duct and having a flow path cross-sectional area different from the flow path cross section of the unit side cooling duct;
A duct connecting member that connects the unit side cooling duct and the main body side cooling duct to connect both ducts;
Including
The said duct connection member is an image forming apparatus which has a taper-shaped flow path which connects the flow path of the said unit side cooling duct, and the flow path of the said main body side cooling duct.
前記第1ガス流路および前記第2ガス流路間が、前記テーパ状流路として構成されている画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the duct connecting member includes a first gas flow path having a flow path cross-sectional area substantially the same as a flow path cross-sectional area of the main body side cooling duct, and the main body side cooling duct. Has a main body side fitting portion and a second gas flow passage having a flow passage cross-sectional area substantially the same as the flow passage cross sectional area of the unit side cooling duct, and is fitted to the unit side cooling duct. Including a unit side fitting portion,
An image forming apparatus in which a space between the first gas channel and the second gas channel is configured as the tapered channel.
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JP2008252572A JP2010085540A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014137465A (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Ricoh Co Ltd | Detachable unit, process cartridge, developing unit, and image forming apparatus |
US10599096B2 (en) | 2018-02-09 | 2020-03-24 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image forming apparatus equipped with air cooling mechanism for cooling components (cooled units) during use |
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